继电保护试验-三段式电流保护

1、实验三 三段式电流保护一、实验目的.加深了解三段式电流保护的原理。.掌握三段式电流保护的参数整定及各段保护之间的配合。二、实验内容三段式电流保护分电流速断保护（I段保护），限时电流速断保护（R 段保护）和过电流保护（田段保护）：包括以下4个部分：（1）电流保护I段：它是经过傅立叶模块变换的电流与预先设置的继电器 电流相比较，若大于预置值则输出 0,反之输出1。其动作电流按躲开线路 末端发生三相短路的短路电流整定；因为电流I段是瞬时动作，所以延时时 间很小（延时0.05S）。它只能保护线路的一部分，不能保护全长。（2）电流保护R段：其动作原理与电流I段相同，其动作电流按与下一级 线路的I段或II

2、段配合来整定，整定值小于I段，延时时间0.5S,它能保 护本线路的全长。（3）电流保护田段：其动作原理与电流保护I段相同，其动作电流按躲开 最大负荷电流整定，保护经过一个动作延时启动并切出故障，它不仅能保护 本线路的全长，而且能保护下级相邻线路的全长。当满足灵敏度的情况下， 它的动作时间应与下一保护的田段相配合。（4）保护出口部分，该部分的功能就是将电流I、R和田段的输出信号相 与。模拟单侧电源系统中，线路发生故障时保护的动作情况。Conti nuoisIhrBe-PnaM? Saunse 1）三电电博螟业， 息电压由1%V: A相 打对色府为0：唬f - 50Hz.内部盘城 方式为Y1:内部

3、电 皿期3口：内而业心 电 0.12）酊踪簿堪减起 北轼区为olou,勾通A, tk C开曼，塞 设宜触火：由比 升.畸立同时仲为 村制才*duelH：UilribdtEK! Ph1所LineThree-Pha&e Fsylt3）线路楔块.代底1QQ通史oI曲 3s C5）放障黑时 网6 4-0. BiTlveeRnawSfK ns RL landFour Terminator4）;相同就，50。阳Subs河Em 3in1 OmiSubsvsTem PuxludPR 123图3-1仿真模型图3-2子系统模型主要模块参数设置如下：(1)三相电源模块：线电压设置为10kV; A相的相位角设置参数为

4、0;频 率设置参数为50Hz,内部连接方式设置为Yg,星形连接；电源的内部电阻 设置参数为3Q;电源内部电感设置参数为 0.04H。(2)断路器模块：断路器的起始状态设置为closed，闭合状态，断三相， 即A、B、C开关打勾；开、断时间为外部控制，在前面打勾。(3)三相故障模块：通过对参数的设置，可以选择故障类型、控制信号、 开关状态等。设置起始状态为闭合，故障时间为 0.41.6S。(4)线路：此模块用于模拟线路，线路长度100公里，其余取默认值。(5)三相负载：按电压10KV频率50HZ功率500KV置。、实验内容1.根据所给出的系统模型，计算保护的整定值，整定各继电器的参数 设线路L1

5、、L2长度分别为100公里和50公里并在100公里和150公里处设置故 障点K1和K2.根据傅里叶变换后测得 K1点的最大短路电流 产K1max 217.2A ,最小短路电流I (”min207.2A； K2点的最大短路电流 a K2max 158.7A,最小短路电流I(2) K2min156.3A故整定L1的保护I段110P.1Krei I K K1 max 1.2 217.2 260.64A保护II段I 11 op.1保护 III 段 11110P.1209.48A50 155.29AKrel I Iop.2 1.2 1.1 158.7Krel Kss1.2 2.2-I Lmax- clK

6、re0.85.根据线路三段式保护的原理以及各段保护之间的配合，通过改变线路长度来模 拟改变故障位置，分析波形，观察各段保护动作情况。.通过改变故障模块参数来模拟故障类型，分析波形，观察保护动作情况。四、实验报告.记录分析各种情况下的波形和保护动作情况；(1)无故障运行时在无故障运行情况下，三相电流波形正常，跳闸信号为 1,未触发跳闸，三段式 保护未触发。 labc XFile Tools- View Simuiation Help才- 口File Tods Me SivnJfflkiin Hdp - 言 S- J rZ MfT Q tM(2)在100公里处发生三相短路因为L1的保护I电流速断无

7、法保护L1全长，故保护I不动作，保护II和保护 III动作但是保护III延时1.05S触发，保护II延时0.55S触发。故保护II动 作，断路器断开，故障在0.95S左右被切除。File Tools View Simulation Help二 / 第二T PR123 XFile Tools View Simulation Helpfile Took View Simufcation Help * / 国以 空，R,E3 *，幽*T=2 IM(3)在100公里处发生两相短路因为保护I无法保护全长且在线路发生两相短路时保护I的保护范围更小，故保护I不动作，理论上应该由保护 II动作切除但从保护II

8、的灵敏度整定值(2)KsenI nK2min坨3-0.741.3,因此保护II同样无法保护L1全长，应与下1110P.1209.48一段L2的保护II配合，但L2的保护II需要下一段线路的电流速断整定值，从前面的设定可知并未设置L3,因此需要保护III作为后备保护。为了方便观察 故障时间设置为0.4S1.6S,保护III延时1.05S触发，从电流波形图可以看 到故障在1.45S左右被切除。“9 Tool$ Vi?w Sifflyl 第匕力 Help(4)在80公里处发生三相短路超出L1保护I的保护范围保护I不动作，保护II和保护III动作，但由保护II 切除故障，故障在 0.95S 左右被切除

9、。TZW labc XFile Taoh View Simulation Help*0IST=2ODI；* PR13 XFite icxih Viei. Siinuldtiufi Help/第T、-5T多房，(5)在80公里处发生两相短路波形图和保护动作情况与发生三相短路时相似，同样是保护I不动作，保护II、III动作，由保护II切除故障。(6)在70公里处发生三相短路L1的保护I、II、III都动作，由继电保护的选择性原则，由保护 I动作切 除故障，从三相电流波形图可看出故障在0.45S左右被切除。RxdyT= 2 OMPR123 XFib Todi View Simuhtion Help(

10、7)在120公里处发生三相短路和两相短路动作保护情况与(3)相同，L1保护I、II不动作，保护III动作切除。应由L2的保护I动作切除，但由于实验仿真中未设置L2保护I ,故由护III保护线路全长。(8)在150公里处发生短路故障理论上L1的保动作切孑 liabc XFile Took View iimuhtio-n HelpRudyTWQOO-I因超出L1保护I、II的保护范围且L2未设置保护II ,故由L1保护III 除，作为L2的远后备保护。*FR1?3T-2 DM(9)在超出150公里长度的线路出发生短路故障，因为仿真设定的继电保护为 L1+L2共150公里的线路保护，并以L1线路100公里设置三段式电流保护，故 当故障点距离超出150公里则三段式保护不动作。.说明三段式电流保护的工作方式和特点；因电流速断保护无法保护线路全长，限时电流速断保护又不能作为相邻元件 的后备保护，过电流保护不仅能保护本段线路全长， 而且能保护